汽车正面碰撞行人事故只有人车间距时接触点认定与车速计算分析方法

邹卫华

摘 要：汽车正面与行人发生碰撞后，行人瞬间被撞飞后落地滑行停止于汽车前方，由于汽车装备ABS防抱死系统或者其它原因无法从路面获得制动痕迹，事故现场又难以确认接触点。针对接触点及汽车行驶速度计算问题，在关键数据的缺失状态下，合理运用多元技术方法，也是一种有效途径。

关键词：汽车与行人 接触点认定 车速计算 多元方法 有效途径

Contact Point Identification and Vehicle Speed Calculation Analysis Method after the Frontal Collision of a Car with a Pedestrian

Zou Weihua

Abstract：After the frontal collision of the car with a pedestrian， the pedestrian was hit and flew instantly and stopped in front of the car. Because the car is equipped with ABS anti-lock braking system or other reasons， braking marks cannot be obtained from the road， and it is difficult to confirm the contact point at the scene of the accident. In view of the contact point and the calculation of the speed of the car， it is also an effective way to rationally use multiple technical methods in the absence of key data.

Key words：car and pedestrian， contact point identification， speed calculation， multiple methods， effective ways

1 汽车与行人事故的车速计算方法

汽车碰撞行人的事故，可以通过汽车在路面留下的制动痕迹计算事制动初速度，其表达式为：

（1）式中：为汽车制动初速度，为重力加速度，为附着系数，为制动距离。

由于轿车与人体的碰撞接近完全塑性碰撞，人体几乎没有回弹现象，行人在碰撞瞬时抛出速度约等于轿车碰撞行人时的速度，因此可以根据行人抛出距离计算碰撞速度，其表达式为：

（2）式中：为行人抛出瞬时速度，为重力加速度，为行人与路面摩擦系数，为行人质心高度，为行人抛出距离。

大连理工于长吉教授通过量纲分析后将30余案例做统计分析曲线，从中找出主要特征规律，发现其拟合曲线方程式非常接近加拿大技术工作者的统计分析公式，修正后公式表达为：

（3）式中，为行人抛出瞬时速度，为行人抛出距离。

日本学者山崎俊一先生通过实验，得出经验公式：

（4）式中：为行人抛出瞬时速度，为行人抛出距离。

事故中，行人被抛出，受到重力下落至地面，并在惯性力作用下滚动、滑移至停止，可见人体在碰撞后是复杂的复合型运动状态，因此不能简单套用（2）式，需要通过试验修正。统计公式与经验公式极为相近，通过国外学者模拟试验图对统计公式及经验公式分别计算验证，经验公式更接近事实。

2 案例

甲驾驶小轿车由东向西行驶至某路口时与由北往南横过马路的行人乙发生碰撞，轿车最终停止于路面。轿车右部前保险杠、发动机盖板见与软体碰撞凹陷变形特征，前风挡玻璃右下部受撞击呈蛛网状破裂痕迹。其右前、后轮距北侧基准线分别为2.2米、1.9米，右前轮距斑马线西端11.4米，斑马线长6米。行人被撞飞后最终停止于轿车前方，头部距轿车右前轮7米，事故现场路面未见轿车制动痕迹。本次事故需要对事故接触点位置及轿车行驶速度进行分析计算。

2.1 事故分析及计算

事故现场未检见轿车制动痕迹，从人体位于轿车前方的关系可以推断，轿车是经过制动后停止的。那么，在轿车与人体发生接触时可能在制动前也可能是制动后。

一、制动前发生碰撞时的计算分析

接触点假设为制动前任意一点，则到制动起始点的距离为，设定本次事故中轿车的制动距离为、人体距轿车右前轮为，行人抛出距离为，再则有下式可以成立：

由于轿车与人体的碰撞接近完全塑性碰撞，则行人抛出瞬时速度与轿车制动初速度近似相等;再联合行人抛出瞬时速度经验公式（4）式（考虑3式中的误差分析及本次事故中行人体重身高等综合情况，选择4式进行计算），则（5）式可以写为：

由（6）式可见，当为负值时，接触点将出现在制动后，应舍弃。

二、制动后发生碰撞时的计算分析

接触点假设为制动后任意一点，则到制动起始点的距离为，且轿车前悬约为1米，则在碰撞时，轿车的碰撞速度有下式可成立：

由前述，轿车与人体的碰撞接近完全塑性碰撞，行人抛出瞬时速度与轿车碰撞行人速度近似相等，则在点碰撞时，行人抛出速度可表示为：

联立（7）、（8）式整理得到：

由（7）式可见，当为负值时，碰撞速度将大于初速度，应舍弃。

三、事故解析——迭代计算、优化选择

由于事故现场没有轿车制动痕迹，且接触点无法确认，无论制动前还是制动后发生碰撞时选用（6）式或者（9）式都会出現一个方程两个未知数的无解方程，因此，只能设定未知参数作为已知条件进行化解，根据本次事故中车辆与人体距离关系及车损特征，设轿车制动初速度为、每间隔为;取、，代入（1）、（6）、（9）式中进行迭代计算，可以得到以下参数对应表1：

● 优化选择

优化选择是继迭代计算后，应对每个事故具体的不同特点，作出分析然后进行筛选，最终确定目标范围。应对本案例的特点，作出以下分析：

（1）由前述可知，当SM、SN为负值时应舍弃，则从表2中，舍去负值后可以推断：若是制动前发生碰撞，则轿车的制动初速度应大于50km/h;若是在制动后发生碰撞，则轿车的制动初速度应大于45km/h。

（2）如果碰撞发生在制动后，通过（7）式或（8）式对碰撞时速度进行计算，发现，碰撞时速度均为46km/h，明显有悖于本次事故的车损特征，因此，可以排除碰撞发生在制动后的情况。

（3）接触点推测

当v0=55km/h时，S1=14.89m，则接触点位置位于斑马线西端往东方向3.95米（S1+SM-S=14.89+1.46-1-11.4=3.95）处，即接触点在斑马线内;同理可计算，当V0=60、65、70km/h时，接触点分别位于斑马线西端往东方向8.39、13.22、18.39米处，既接触点越过斑马线东端往东方向2.39、7.22、12.39米处。

据了解，由于事故现场距前后大十字路口均为百米以上，路口两边及中间均均设有护栏，按行人事故前的走向，越过斑马线东端往东方向的可能性非常低，综合道路环境、行人走向、碰撞速度等分析认定：接触点应在斑马线范围内。

（4）综上所有分析及计算，还原事故过程：甲驾驶轿车由东往西行驶至事故路口时发现由北往南正在通过斑马线的行人，立即采取紧急制动并向左侧躲避，在制动初期与行人发生碰撞，碰撞时速度为50～60km/h。

2.2 视频监控

事故后半个月，得到一段本次事故的道路监控视频，监控设备距离事故现场比较远且有植物遮挡，图像不太清晰，但是还是能视频画面中辩认车体结构轮廓特征，参照GA/T1133-2014《基于视频图像的车辆行驶速度技术鉴定》中相关方式方法对轿车事发时的行驶速度进行计算，结果为：轿车在事故时的速度大于54km/h、小于59km/h。事故发生前，行人一直行走在斑马线上。

3 结束语

汽车正面与行人发生碰撞事故，多为行人横过道路时发生，事故接触点既是计算速度的关键参数，也是责任划分的重要依据，而接触点往往难以在现场确认，若地面又无汽车的制动距离可寻时，一起看似简单的汽车撞人事故因缺少数据而成为疑难，这就需要运用多方面理论知识及实践经验进行综合分析，科学地利用有限的条件通过有效的方法解决问题，为处理事故提供重要依据。从上述案例中通过交通事故力学理论分析与视频监控对本次事故进行速度计算与碰撞点的认定，得出非常近似的结果，且两种结果互相约束、相互验证，证明轿车正面碰撞行人事故，当只有人体与车辆之间的距离时，通过理论分析、公式选用、参数设定、迭代计算、优化选择是一种可行的、值得借鉴的技术方法。值得注意的是，每一种方法都有其局限性以及事故形态的对应性，在运用文中的方法时同样也应建立在事故形态对应的基础上。

参考文献：

[1]于长吉、陶沙. 道路交通事故技术鉴定方法.大连理工出版社 2011年1月第一版.

[2]山崎俊一（日本）.交通事故分析基礎与应用.北京：机械工作出版社.2011年6月第三版.